增强 CT 图像中胰腺的放射组学特征预测一年内急性胰腺炎的复发风险 (RECUR)
高浓度对比增强 CT 图像中胰腺的放射组学特征预测急性胰腺炎的一年复发风险:一项前瞻性、多中心研究
急性胰腺炎的一年复发率在20%左右。 36%反复发作的急性胰腺炎患者会发展为慢性胰腺炎。 除了对患者生活质量产生负面影响外,慢性胰腺炎还与胰腺癌的发生有关。 复发性急性胰腺炎 (RAP) 的病因可分为机械性梗阻因素(例如 胆石症、胆汁淤积症)、代谢异常和有毒物质因素(如 高脂血症和酒精中毒)和其他或特发性因素。 目前,RAP的诊断和治疗仍然具有很高的挑战性。 及早识别和干预复发的危险因素,可有效降低复发率,改善预后。
对比增强计算机断层扫描(CT)不仅可以提供更多的影像学信息,进一步评估急性胰腺炎的严重程度,还有助于鉴别与急性腹痛相关的其他疾病。 此外,基于原始射线照相数据的放射组学也成为近年来的研究热点。 本研究的目的是建立和验证基于高浓度碘普罗胺增强腹部 CT 图像的深度学习模型,该模型旨在预测首发胰腺炎患者在 1 年随访期内的胰腺炎复发情况。
研究概览
详细说明
主要目的 评估基于首次发病后 14 天内获得的高浓度(370 mgI/ml)碘普罗胺增强胰腺 CT 建立的相关临床因素和放射组学特征的深度学习集成模型的敏感性和特异性在 12 个月的随访期内定量预测急性胰腺炎(第一次)复发的症状。
样本量:
根据以往发表的资料,RAP平均发生时间为12.5±3.6个月,急性胰腺炎一年复发率约为20%。 此外,考虑到我院的临床经验,本研究的 12 个月随访窗口内的复发率估计约为 17%。
研究中训练集样本量的计算参数如下:
- Z1-α/2 在 α=0.05 时为 1.96
- L,可接受的 95% 敏感性或特异性机密区间的宽度,0.03-0.1
- 灵敏度0.85,特异度0.98,患病率0.17 根据灵敏度计算,N1=1.962X0.85 X (1-0.85)/0.12 X 0.17= 0.490/0.0017=288 根据特异性计算,N2=1.962X0.98 X (1-0.98)/0.12 X (1-0.17) = 0.075/0.008=61 考虑到研究中 20% 的辍学率,训练集的样本量为 288 x 1.2 = 346。
训练集、测试集和验证集按照5:2:3的比例进行估计。 本前瞻性研究的总样本量为 694。 根据患者入组顺序,最后招募的 200 名患者将构成验证集。
统计分析:
在基线和后续行动中,将使用描述性统计来描述整个人群和感兴趣的亚组。 平均值、中位数、标准差和范围等汇总统计数据将用于描述连续变量。 分类变量将显示在频率表中。
- 主要终点分析 对于接受增强CT扫描的急性胰腺炎患者,使用放射组学和临床特征相结合的模型预测12个月内急性胰腺炎的复发概率。 计算预测的灵敏度和特异性以及相应的 95% CI。
- 次要终点分析 包括所有潜在临床风险因素的卡方检验(如“用于确定主要终点的变量和标准”一章中所述)。 分析 p<0.05 的变量用于多变量逻辑回归和临床建模。 同样基于逻辑回归模型,建立放射组学特征与临床因素的组合模型。
预测 1、3、6 和 12 个月内复发的敏感性、特异性和相应的 95% CI 是根据使用临床特征和/或放射组学特征的模型计算的。 仅计算第一次重复。
将提供 CT 图像质量的简要统计数据。
• 基线人口特征 将描述性地总结人口特征和基线特征。 灵敏度= TP/(TP+FN) 特异性=TN/(TN+FP) 准确度= (TP+TN)/(TP+FN+TN+FP) TP=真阳性 TP=真阴性 FN=假阴性 FP=假阳性 TP+FN+TN+FP=患者总数 使用 R 软件(R Core Team,Vienna,Austria)3.4.3 版进行统计分析 所有测试都是双向的。 P 值 < 0.05 被认为具有统计学意义。
所有疗法都将使用世界卫生组织 - 药物词典 (WHO-DD) 进行编码。 将使用最新版本的 ICH 监管活动医学词典 (MedDRA) 对病史和任何疾病进行编码。
研究类型
注册 (预期的)
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
取样方法
研究人群
描述
纳入标准:
- 18 -70岁
受试者符合以下三个标准,并根据亚特兰大急性胰腺炎分类诊断为急性胰腺炎。
2.1 提示胰腺炎的腹痛 2.2 血清淀粉酶或脂肪酶水平 > 正常上限的 3 倍 2.3 腹部影像学特征性发现(平扫 CT\MR\超声)
- 出现症状后 14 天内由临床医生转诊进行碘普罗胺 370 增强 CT 检查
- 签署知情同意书
排除标准:
- 有碘造影剂过敏史
- 确诊或疑似甲亢或嗜铬细胞瘤;
- 孕妇或哺乳期妇女
- 参加另一项临床研究的患者
- 意识障碍
- 有急性胰腺炎病史
- 慢性胰腺炎急性发作
- 有胰腺手术史
- 有合并症,例如癌症或其他严重的慢性消耗性疾病
- 有影响胰腺成像和质量的其他手术或外科植入物的病史
- 临床医生判断的胰腺手术、胆囊手术或内窥镜逆行胰胆管造影术的典型适应症
- 研究者认为不适合碘造影剂增强胰腺 CT 扫描的任何患者
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
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12个月内诊断为复发性急性胰腺炎患者
复发性急性胰腺炎:复发发生在前一次发作结束后三个月以上,不包括因初次发作的局部或全身并发症和慢性胰腺炎而再次住院。
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共694例连续符合条件的首发“急性胰腺炎”推荐在出现症状后14天内进行碘普罗胺370 mgI/ml增强胰腺CT扫描的患者(训练集:测试集:验证集的样本量比例为5 :2:3) 将依次在 10 个地点进行登记(本研究本质上是观察性的。 所有选定部位的常规增强胰腺 CT 方案与研究中 PI 部位使用的相似或等效。 收集入组受试者的相关临床信息。 从胰腺 CT 图像上选定的感兴趣区域提取放射组学特征并进行分类。 随访12个月,根据首次复发情况分为复发组和非复发组。 |
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12个月内未诊断为复发性急性胰腺炎的患者
前一次发作结束后超过三个月没有复发,排除因初次发作的局部或全身并发症和慢性胰腺炎而再次住院。
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共694例连续符合条件的首发“急性胰腺炎”推荐在出现症状后14天内进行碘普罗胺370 mgI/ml增强胰腺CT扫描的患者(训练集:测试集:验证集的样本量比例为5 :2:3) 将依次在 10 个地点进行登记(本研究本质上是观察性的。 所有选定部位的常规增强胰腺 CT 方案与研究中 PI 部位使用的相似或等效。 收集入组受试者的相关临床信息。 从胰腺 CT 图像上选定的感兴趣区域提取放射组学特征并进行分类。 随访12个月,根据首次复发情况分为复发组和非复发组。 |
研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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结合相关临床因素和放射组学特征建立的模型的敏感性和特异性
大体时间:12个月
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每个站点的图像采集由具有 ≥ 5 年工作经验的独立放射科医师执行。
首次出现症状后14天内获得的370 mgI / ml碘普罗胺增强胰腺CT提取放射组学特征,以定量预测12个月随访期间急性胰腺炎的首次复发。灵敏度= TP /(TP + FN ) Specificity=TN/(TN+FP) Accuracy = (TP+TN)/(TP+FN+TN+FP) TP=True positive TP=True negative FN=False negative FP=False positive TP+FN+TN+FP =患者总数。
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12个月
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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3、6、12个月内急性胰腺炎首次复发的受试者总数(多次复发的受试者,按最早复发时间计算分析)
大体时间:在 12 个月的随访期内
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复发性急性胰腺炎:首次发作症状消失后三个月以上复发,不包括因首次发作的局部或全身并发症和慢性胰腺炎而再次住院。
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在 12 个月的随访期内
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结合相关临床因素和放射组学特征建立的深度学习整合模型定量预测急性胰腺炎随访3个月和6个月总体复发的敏感性和特异性;
大体时间:3个月,6个月
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灵敏度= TP/(TP+FN) 特异性=TN/(TN+FP) 准确度= (TP+TN)/(TP+FN+TN+FP) TP=真阳性 TP=真阴性 FN=假阴性 FP=假积极的
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3个月,6个月
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症状发作后14天内获得的碘普罗胺增强胰腺CT图像的图像质量
大体时间:14天
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北京大学人民医院影像科担任质控中心。
由两名具有≥10年腹部影像学经验的放射科医师对各部位影像质量进行客观定量评价和主观评价。
4 分制用于在噪声、清晰度和对比度方面对整体图像质量进行主观评价。
其中,0分表示图像质量差; 1表示图像质量一般; 2表示良好的图像质量; 3表示出色的图像质量。
得分为 2 到 3 的图像被分类为高质量图像集。
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14天
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模型的敏感性和特异性由从具有高质量分数的图像中提取的放射组学特征确定(2-3 分)
大体时间:3个月、6个月和12个月
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灵敏度= TP/(TP+FN) 特异性=TN/(TN+FP) 准确度= (TP+TN)/(TP+FN+TN+FP) TP=真阳性 TP=真阴性 FN=假阴性 FP=假积极的
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3个月、6个月和12个月
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放射组学特征预测不同类型和严重程度的急性胰腺炎在 3、6 和 12 个月(首次)复发的敏感性和特异性
大体时间:3个月、6个月和12个月
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灵敏度= TP/(TP+FN) 特异性=TN/(TN+FP) 准确度= (TP+TN)/(TP+FN+TN+FP) TP=真阳性 TP=真阴性 FN=假阴性 FP=假积极的
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3个月、6个月和12个月
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合作者和调查者
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (预期的)
初级完成 (预期的)
研究完成 (预期的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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